光ピックアップ装置
【課題】 レーザー光の入射面からの距離が異なる位置に信号記録層が設けられている第１光ディスク及び第２光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を対物レンズの開口数を変更することによって行うことが出来るようにする。
【解決手段】 使用する光ディスクに応じて対物レンズ７の開口数を変更する開口制限素子８と、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズ７に入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子４とを設け、前記開口制限素子８及びレーザー光路制御素子４による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイル１３の駆動制御動作によりコマ収差を補正する。
【解決手段】 使用する光ディスクに応じて対物レンズ７の開口数を変更する開口制限素子８と、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズ７に入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子４とを設け、前記開口制限素子８及びレーザー光路制御素子４による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイル１３の駆動制御動作によりコマ収差を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青色光が使用されている。
【０００６】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００７】
一方、ＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６５と設定されている。
【０００８】
前述したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためのレーザー光としては、波長が４０５ｎｍの青色光を使用することが出来るので、レーザーダイオードを兼用することによって両規格の光ディスクから信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置を作ることが出来る。
【０００９】
しかしながら、両光ディスクは、レーザー光の入射面からの距離が互いに異なる位置に信号記録層が設けられているので、対物レンズから信号記録層までの距離が大きく相違することになる。そして、対物レンズの必要とする開口数は前述したように大きく異なるため、両光ディスクから信号を読み出すためには、各光ディスクに対応させて開口数を切り換える必要があり、斯かる動作を行うことが出来る光ピックアップ装置が開発されている。（特許文献１参照。）
また、このような記録密度の向上が図られた光ディスク規格に対応する光ピックアップ装置は、記録密度の向上に伴って信号記録品質を高めるために要求される光学特性も厳しくなっている。
【００１０】
光ピックアップ装置は、光ディスクに記録されている信号を読み出すために適したレー
ザー出力や光ディスクに信号を記録するために適したレーザー出力が得られるようにレーザーダイオードへ供給される駆動電流を制御することが出来るように構成されている。
【００１１】
また、光ピックアップ装置から照射されるレーザー光のスポットを光ディスク上の信号記録層に合焦させる制御動作、即ちフォーカシング制御動作や信号トラックにレーザー光のスポットを追従させる制御動作、即ちトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されている。
【００１２】
そして、光ディスク装置において、光ディスクはスピンドルモーターによって回転駆動されるターンテーブル上に載置されて回転駆動されるが、光ディスク自体の反りやターンテーブルへの載置状態及び機械的な誤差に起因して光ディスクに傾きが発生する。光ディスクが傾くと光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸の傾きが最適な状態からずれることになる。
【００１３】
光ディスクに記録されている信号の高密度化に伴い前述した光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸のずれが大きな問題になるため、最近の光ピックアップ装置では光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸の傾きを調整する動作、所謂チルト制御動作を行うことが出来るチルトコイルを備えたものが開発されている。
【００１４】
また、前述した特許文献１に記載された技術によってＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うための光ピックアップ装置を製造することは出来る。しかしながら、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面と信号記録層との間にあるカバー層の厚み等から発生する球面収差やコマ収差と呼ばれる収差が発生し、信号の再生動作や記録動作が正常に行えないという問題があり、斯かる問題を解決する技術が開発されている。(特許文献２参照。)
【特許文献１】特開２００６−１７２６０５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２に記載されている技術によれば、球面収差やコマ収差を補正することが出来るものの斯かる技術では両収差を補正する収差補正素子をレーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズに導く光路内に設け、しかもコマ収差を補正するためには前記収差補正素子を２軸方向へ変位させように構成する必要があるので、光学系構造の複雑化を避けることが困難になり、精度が要求される光ピックアップ装置には適していないという問題がある。
【００１６】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光ピックアップ装置は、対物レンズを光ディスクの面方向へ変位せしめるフォーカスコイル、対物レンズを光ディスクの径方向へ変位せしめるトラッキングコイル及び光ディスクの面に対する光軸の傾きを補正するチルトコイルと、使用する光ディスクに応じて対物レンズの開口数を変更する開口制限素子と、レーザーダイオードから放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズに入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子とを設け、前記開口制限素子及びレーザー光路制御素子による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイルの駆動制御動作によりコマ収差を補正するように構成されている。
【００１８】
また、本発明は、レーザー光路制御素子を光軸方向へ変位させることにより球面収差を補正するように構成されている。
【００１９】
そして、本発明は、チルトコイルへ供給される駆動信号を対物レンズの変位量に応じて生成するように構成されている。
【００２０】
また、本発明は、対物レンズの変位量をトラッキングコイルに供給される駆動信号から検出するように構成されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、光ディスクの信号面に対する光軸の傾きを補正するべく設けられているチルトコイルを利用してコマ収差を補正するようにしたので、レーザー光の入射面からの距離が異なる位置に信号記録層が設けられている規格が異なる光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を対物レンズの開口数を変更することによって行うように構成された光ピックアップ装置の光学構成を簡素化することが出来る。
【００２２】
それ故、本発明によれば、光ピックアップ装置の信号再生特性や信号記録特性を向上させることが出来るだけでなく、安価にて光ピックアップ装置を製造することが出来る。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図、図３は本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【００２４】
図１には、本発明の動作に必要な光学部品のみを記載しており、メインビームである０次光、サブビームである＋1次光及び−１次光を生成する回折格子やレーザー光の位相を変更する１／４波長板等は省略した。
【００２５】
同図において、１は波長が４０５ｎｍの青色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は該レーザーダイオード１から放射される発散光であるレーザー光が入射されるコリメータレンズであり、入射される発散光を平行光に変更する作用を成すものである。３は前記コリメータレンズ２から出射される平行光であるレーザー光が入射される偏向ビームスプリッタであり、前記コリメータレンズ２側から入射されるレーザー光を透過させるとともに後述するように光ディスクＤから反射されて戻ってくる戻り光を反射させる反射膜３ａが形成されている。
【００２６】
４は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａを透過したレーザー光の光路内に設けられているとともにディスク切換動作によりレーザー光の光軸方向、即ち図において矢印Ａ及びＢ方向に変位し、入射される平行光であるレーザー光の後述する対物レンズへの入射角度を変更する作用を成すレーザー光路制御素子であり、光ディスクＤのカバー層によって生成される球面収差を補正する作用を有するとともにディスク切換兼収差補正用コイル５によって光軸方向へ変位せしめられるように構成されている。
【００２７】
６は前記レーザー光路制御素子４を透過したレーザー光が入射される位置に設けられているとともに該入射されるレーザー光を対物レンズ方向に反射させる立ち上げミラー、７は前記立ち上げミラー６から反射されたレーザー光が入射される対物レンズであり、光ディスクＤの信号記録層にレーザー光をスポットとして合焦させる作用を成すものである。
【００２８】
８は前記立ち上げミラー６から反射されて前記対物レンズ７に入射されるレーザー光の
光路内に配置されているとともに該対物レンズの開口数を使用される光ディスクＤに対応させて変更する開口制限素子であり、液晶を利用することによって容易に構成することは出来る。斯かる液晶を利用した開口制限素子は周知であり、その説明は省略する。
【００２９】
斯かる構成において、レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、コリメータレンズ２、偏光ビームスプリッタ３、レーザー光路制御素子４、立ち上げミラー６及び開口制限素子８を介して対物レンズ７に入射された後、該対物レンズ７の合焦動作によって光ディスクＤの信号記録層にスポットとして照射されるが、該信号記録層に照射されたレーザー光は戻り光として反射されることになる。
【００３０】
光ディスクＤの信号記録層から反射された戻り光は、対物レンズ７、開口制限素子８、立ち上げミラー６及びレーザー光路制御素子４を介して偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される戻り光は、１／４波長板による位相変更動作によって偏光されたレーザー光に変更されている。従って、前記反射膜３ａを透過することはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして反射される。
【００３１】
９は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａにて反射された制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１０に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃを集光させて照射させる作用を成すものである。前記検出器１０には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うための信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うための信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【００３２】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ７は、光ピックアップ装置の基台に４本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向への変位及び光ディスクＤの径方向への変位を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。
【００３３】
１１は前記対物レンズ７が固定されているレンズ保持枠に設けられているフォーカスコイルであり、基台に固定されている磁石との協働によって対物レンズ７を光ディスクＤの信号面に対して垂直方向へ変位させる作用を有している。１２は前記対物レンズ７が固定されている支持枠に設けられているトラッキングコイルであり、基台に固定されている磁石との協働によって対物レンズ７を光ディスクＤの径方向へ変位させる作用を有している。
【００３４】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、対物レンズ７の光軸の光ディスクＤの信号面に対する角度を調整することが出来るチルト調整機能が組み込まれており、１３は斯かるチルトを調整するチルトコイルである。
【００３５】
前述したフォーカスコイル１１、トラッキングコイル１２及びチルトコイル１３が組み込まれた光ピックアップ装置の構成及び各コイルの駆動動作によるフォーカシング制御動作、トラッキング制御動作及びチルト制御動作は周知であり、その説明は省略する。
【００３６】
１４は前記光検出器１０を構成するメインビームを受光するセンサーから光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に対応して得られる信号であるＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成回路、１５はメインビームを受光するセンサーからレーザー光
の合焦動作に応じて得られる信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成回路、１６はサブビームを受光するセンサーからレーザー光のトラッキング動作に応じて得られる信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成回路である。
【００３７】
１７は前記ＲＦ信号生成回路１４、フォーカスエラー信号生成回路１５及びトラッキングエラー信号生成回路１６等から得られる信号に基づいて光ピックアップ装置の各種の制御動作を行う制御回路である。１８は前記フォーカスエラー信号生成回路１５から生成されて入力されるフォーカスエラー信号に基づいて前記制御回路１７から出力されるフォーカス制御信号が入力されるフォーカスコイル駆動回路であり、前記フォーカスコイル１１に駆動信号を供給するように構成されている。１９は前記トラッキングエラー信号生成回路１６から生成されて入力されるトラッキングエラー信号に基づいて前記制御回路１７から出力されるトラッキング制御信号が入力されるトラッキングコイル駆動回路であり、前記トラッキングコイル１２に駆動信号を供給するように構成されている。
【００３８】
２０は光ディスクＤがターンテーブル(図示せず)に載置されたとき、光ディスクＤの基準面に対する傾きを検出するディスク傾き検出回路である。斯かるディスク傾き検出回路２０による検出動作としては、例えば光ピックアップ装置を光ディスクＤの内周側から外周側へ移動させ、その間に行われるフォーカス制御動作に伴って変化するフォーカスコイル１１へ供給される直流電圧の変化を利用することが出来る。即ち、光ディスクＤが傾斜している場合には、光ピックアップ装置が内周側から外周側へ移動するに伴って対物レンズ７と光ディスクＤの信号記録層との間の距離が変化し、その変化を補正するべく対物レンズ７を光ディスクＤの信号面方向に対して垂直方向へ変位させるための直流駆動信号の変化度を測定することによって光ディスクＤの傾きの度合いを認識することが出来る。
【００３９】
また、光ディスクＤの信号面に光を照射させるための傾き検出用の発光ダイオードを設け、該発光ダイオードから光ディスクＤの信号面に照射された光の反射角の変化等を利用して光ディスクＤの傾きを検出するようにすることも出来る。斯かる技術は、周知であるので、その説明は省略する。
【００４０】
２１は使用する光ディスクＤの種類に応じて前記レーザー光路制御素子４を各光ディスクＤに適した位置に変位させるべく前記ディスク切換兼収差補正用コイル５に駆動信号を供給するディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路であり、前記制御回路１７から出力さる駆動制御信号に基づいて駆動信号を出力するように構成されている。２２は使用する光ディスクＤの種類に応じて前記開口制限素子８を各光ディスクＤに適した開口数にする状態に切り換えるべく駆動信号を供給する開口制限素子駆動回路であり、前記制御回路１７から出力さる駆動制御信号に基づいて駆動信号を出力するように構成されている。
【００４１】
前述したように前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１及び開口制限素子駆動回路２２は、使用する光ディスクＤに応じて各光ディスクＤに適した状態になるように切り換えられる。例えば、光ディスクＤがＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクの場合には、図２に示すように信号記録層Ｌ１の上面に設けられている保護層であるカバー層Ｃ１の厚さは０．１ｍｍと薄く、前記レーザー光路制御素子４はレーザー光Ｌｂが対物レンズ８に対して平行光として入射される位置に前記ディスク切換兼収差補正用コイル５の駆動動作によって変位保持される。また、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数が０．８５になるように開口制限素子駆動回路２２の駆動動作によって保持される。
【００４２】
そして、光ディスクＤがＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクである第２光ディスクの場合には、図３に示すように信号記録層Ｌ２の上面に設けられている保護層であるカバー層Ｃ２
の厚さは０．６ｍｍと厚く、前記レーザー光路制御素子４はレーザー光Ｌｈが対物レンズ８に対して発散光として入射される位置に前記ディスク切換兼収差補正用コイル５の駆動動作によって変位保持される。また、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数が０．６５になるように開口制限素子駆動回路２２の駆動動作によって保持される。
【００４３】
前記レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８を光ディスクＤの種類に応じて切り換え制御することによって図２及び図３に示すように各光ディスクＤの信号記録層Ｌ１及びＬ２にレーザー光を合焦させることが出来る。尚、使用される光ディスクＤの種類を判別する方法としては、例えば対物レンズ７を光ディスクＤの信号面方向へ変位させる場合にフォーカスエラー信号生成回路１５から得られるフォーカスエラー信号を利用する方法があるが、斯かる方法は周知であり、その説明は省略する。
【００４４】
２３は前記トラッキングコイル駆動回路１９から前記トラッキングコイル１２へ供給される駆動信号から対物レンズ７の変位量、即ち光ピックアップ装置を構成する基台に対する対物レンズ７の変位量を検出する対物レンズ変位量検出回路である。光ディスクＤの信号記録層に設けられている信号トラックは渦巻き状に形成されており、レーザースポットを前記信号トラックに追従させるためには、対物レンズ７を光ディスクＤの径方向へ変位させる必要がある。
【００４５】
前記対物レンズ７を光ディスクＤの径方向である外周方向へ変位させる動作は、トラキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号の直流電圧を次第に大きくすることによって行われる。従って、この直流電圧の大きさを検出することによって対物レンズ７の基台に対する変位量を認識することが出来る。
【００４６】
光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生するコマ収差は、対物レンズ７の変位量と比例する関係にあることが知られている。本発明は、斯かる点に着目して成されたものであり、２４は前記対物レンズ変位量検出回路２３にて検出された対物レンズ７の変位量に応じてコマ収差を補正するために適した補正データが記憶されているコマ収差補正データメモリー回路である。即ち、前記コマ収差補正データメモリー回路２４には、対物レンズ７の変位に起因して発生するコマ収差を補正するために適したチルト補正動作を行うデータが記憶されている。
【００４７】
２５は前記ディスク傾き検出回路２０から得られる信号とコマ収差補正データメモリー回路２４から得られる信号に基づいて制御回路１７から出力される制御信号が入力されるチルト制御信号生成回路であり、チルト制御動作を行うためのチルト制御信号を出力するように構成されている。２６は前記チルト制御信号生成回路２５から出力されるチルト制御信号が入力されるチルトコイル駆動回路であり、前記チルトコイル１３に駆動信号を供給するように構成されている。
【００４８】
光ディスクＤがターンテーブル上に載置されると、光ディスクＤの種類を認識するための動作が行われる。光ディスクＤが第１光ディスクであると認識されると、制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００４９】
斯かる信号が前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に入力されると、該ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１からディスク切換兼収差補正用コイル５に対して駆動信号が出力される。その結果、レーザー光路制御素子４が矢印Ｂ方向である第１光ディスク用動作位置に変位せしめられる。図２は斯かる第１光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４が移動せしめられた状態を示すものであり、レーザー光Ｌｂが対物レンズ７に対して平行光として入射される。
【００５０】
光ディスクＤが第１光ディスクであると認識されると、前述したように前記制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力されるが、このとき開口制限素子駆動回路２２に対しても第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００５１】
斯かる信号が前記開口制限素子駆動回路２２に入力されると、該開口制限素子駆動回路２２から開口制限素子８に対して駆動信号が出力される。その結果、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数を０．８５に制限する状態になる。
【００５２】
図２に示した状態は、レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８が第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１光ディスク用動作位置及び開口制限位置にある状態を示すものであり、レーザー光のスポットを信号記録層Ｌ１に合焦させることが出来る。斯かる状態にあるとき、光検出器１０から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号生成回路１５から生成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号生成回路１６から生成されるトラッキングエラー信号が制御回路１７に入力されるので、フォーカスコイル１１による対物レンズ７の光ディスクＤの信号面方向への変位動作及びトラッキングコイル１２による対物レンズ７の光ディスクＤの径方向への変位動作が行われる。
【００５３】
従って、光ピックアップ装置のフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が行われて光ディスクＤの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。斯かる再生信号は、ＲＦ信号生成回路１４から生成されるＲＦ信号を復調することによって情報データとして得られる。
【００５４】
前述したように信号記録層Ｌ１に記録されている信号を読み出すために適した第１光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４は、移動せしめられるが、斯かる第１光ディスク用動作位置は球面収差が最も少なくなる位置になるように設定されている。斯かる位置の設定動作は、再生信号に含まれるジッタ値が最適な値になる位置、ＲＦ信号のレベルが最大になる位置、またはトラッキングエラー信号のレベルが最大になる位置になるように設定すれば良い。
【００５５】
前述した調整動作を行うことによって対物レンズ７に入射されて光ディスクＤの信号記録層Ｌ１に照射されるレーザー光のスポットに現れる球面収差を最も抑えることが出来るが、対物レンズ７が径方向に変位することによってコマ収差が発生することになる。対物レンズ７が径方向へ変位すると、トラッキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号に含まれる直流電圧の値が変化するので、対物レンズ変位量検出回路２３がその直流電圧値を検出することによって対物レンズ７の変位量を検出する動作が行われる。
【００５６】
前記対物レンズ変位量検出回路２３による検出動作が行われると、その検出出力がコマ収差補正データメモリー回路２４に入力される。その結果、前記コマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されているデータに基づいて、対物レンズの変位量に適したコマ収差を補正するためのコマ収差補正用チルト制御信号が制御回路１７に対して出力される。
【００５７】
前記制御回路１７に前記コマ収差補正データメモリー回路２４からのコマ収差補正用チルト制御信号が入力されると、ディスク傾き検出回路２０によって前もって検出されていたディスクの傾きに対応してチルト調整を行うために設定された信号と前記コマ収差補正用チルト制御信号とを加算した制御信号が、チルト制御信号生成回路２５に入力される。
【００５８】
斯かる制御信号がチルト制御信号生成回路２５に入力されると、該チルト制御信号生成回路２５からチルトコイル駆動回路２６に対してチルト制御信号が出力される。斯かるチルト制御信号が前記チルトコイル駆動回路２６に入力されると、該チルトコイル駆動回路２６からチルトコイル１３に対して駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がチルトコイル１３に供給されると、該チルトコイル１３によって対物レンズ７の光ディスクＤの信号面に対する光軸を変更するための動作、即ちチルト調整動作が行われる。斯かるチルト制御動作を行うことによってコマ収差を抑えることが出来る。
【００５９】
前述した動作は、光ディスクＤが第１光ディスクの場合の説明であるが、次に第２光ディスクの場合の動作について説明する。
【００６０】
光ディスクＤが第２光ディスクであると認識されると、制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００６１】
斯かる信号が前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に入力されると、該ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１からディスク切換兼収差補正用コイル５に対して駆動信号が出力される。その結果、レーザー光路制御素子４が矢印Ａ方向である第２光ディスク用の第２光ディスク用動作位置に変位せしめられる。図３は斯かる第２光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４が移動せしめられた状態を示すものであり、レーザー光Ｌｈが対物レンズ８に対して発散光として入射される。
【００６２】
光ディスクＤが第２光ディスクであると認識されると、前述したように前記制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力されるが、このとき開口制限素子駆動回路２２に対しても第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００６３】
斯かる信号が前記開口制限素子駆動回路２２に入力されると、該開口制限素子駆動回路２２から開口制限素子８に対して駆動信号が出力される。その結果、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数を０．６５に制限する状態になる。
【００６４】
図３に示した状態は、レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８が第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第２光ディスク用動作位置及び開口制限位置にある状態を示すものであり、レーザー光のスポットを信号記録層Ｌ２に合焦させることが出来る。斯かる状態にあるとき、光検出器１０から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号生成回路１５から生成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号生成回路１６から生成されるトラッキングエラー信号が制御回路１７に入力されるので、フォーカスコイル１１による対物レンズ７の光ディスクＤの信号面方向への変位動作及びトラッキングコイル１２による対物レンズ７の光ディスクＤの径方向への変位動作が行われる。
【００６５】
従って、光ピックアップ装置のフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が行われて光ディスクＤの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。斯かる再生信号は、ＲＦ信号生成回路１４から生成されるＲＦ信号を復調することによって情報データとして得られる。
【００６６】
前述したように信号記録層Ｌ２に記録されている信号を読み出すために適した第２光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４は、移動せしめられるが、斯かる第２光ディ
スク用動作位置は球面収差が最も少なくなる位置になるように設定されている。斯かる位置の設定動作は、再生信号に含まれるジッタ値が最適な値になる位置、ＲＦ信号のレベルが最大になる位置、またはトラッキングエラー信号のレベルが最大になる位置になるように設定すれば良い。
【００６７】
前述した調整動作を行うことによって対物レンズ７に入射されて光ディスクＤの信号記録層Ｌ２に照射されるレーザー光のスポットに現れる球面収差を最も抑えることが出来るが、対物レンズ７が径方向に変位することによってコマ収差が発生することになる。対物レンズ７が径方向へ変位すると、トラッキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号に含まれる直流電圧の値が変化するので、対物レンズ変位量検出回路２３がその直流電圧値を検出することによって対物レンズ７の変位量を検出する動作が行われる。
【００６８】
前記対物レンズ変位量検出回路２３による検出動作が行われると、その検出出力がコマ収差補正データメモリー回路２４に入力される。その結果、前記コマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されているデータに基づいて、対物レンズの変位量に適したコマ収差を補正するためのコマ収差補正用チルト制御信号が制御回路１７に対して出力される。
【００６９】
前記制御回路１７に前記コマ収差補正データメモリー回路２４からのコマ収差補正用チルト制御信号が入力されると、ディスク傾き検出回路２０によって前もって検出されていたディスクの傾きに対応してチルト調整を行うために設定された信号と前記コマ収差補正用チルト制御信号とを加算した制御信号が、チルト制御信号生成回路２５に入力される。
【００７０】
斯かる制御信号がチルト制御信号生成回路２５に入力されると、該チルト制御信号生成回路２５からチルトコイル駆動回路２６に対してチルト制御信号が出力される。斯かるチルト制御信号が前記チルトコイル駆動回路２６に入力されると、該チルトコイル駆動回路２６からチルトコイル１３に対して駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がチルトコイル１３に供給されると、該チルトコイル１３によって対物レンズ７の光ディスクＤの信号面に対する光軸を変更するための動作、即ちチルト調整動作が行われる。斯かるチルト制御動作を行うことによってコマ収差を抑えることが出来る。
【００７１】
尚、第１光ディスク及び第２光ディスクにおいて発生するコマ収差の大きさと対物レンズの変位量との関係が両光ディスクとの間で相違するので、各光ディスクのコマ収差を補正するために適した補正データがコマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ レーザーダイオード
３ 偏光ビームスプリッタ
４ レーザー光路制御素子
７ 対物レンズ
８ 開口制限素子
１０ 光検出器
１３ チルトコイル
１７ 制御回路
２０ ディスク傾き検出回路
２１ ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路
２２ 開口制限素子駆動回路
２３ 対物レンズ変位量検出回路
２４ コマ収差補正データメモリー回路
２５ チルト制御信号生成回路
２６ チルトコイル駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青色光が使用されている。
【０００６】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００７】
一方、ＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６５と設定されている。
【０００８】
前述したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためのレーザー光としては、波長が４０５ｎｍの青色光を使用することが出来るので、レーザーダイオードを兼用することによって両規格の光ディスクから信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置を作ることが出来る。
【０００９】
しかしながら、両光ディスクは、レーザー光の入射面からの距離が互いに異なる位置に信号記録層が設けられているので、対物レンズから信号記録層までの距離が大きく相違することになる。そして、対物レンズの必要とする開口数は前述したように大きく異なるため、両光ディスクから信号を読み出すためには、各光ディスクに対応させて開口数を切り換える必要があり、斯かる動作を行うことが出来る光ピックアップ装置が開発されている。（特許文献１参照。）
また、このような記録密度の向上が図られた光ディスク規格に対応する光ピックアップ装置は、記録密度の向上に伴って信号記録品質を高めるために要求される光学特性も厳しくなっている。
【００１０】
光ピックアップ装置は、光ディスクに記録されている信号を読み出すために適したレー
ザー出力や光ディスクに信号を記録するために適したレーザー出力が得られるようにレーザーダイオードへ供給される駆動電流を制御することが出来るように構成されている。
【００１１】
また、光ピックアップ装置から照射されるレーザー光のスポットを光ディスク上の信号記録層に合焦させる制御動作、即ちフォーカシング制御動作や信号トラックにレーザー光のスポットを追従させる制御動作、即ちトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されている。
【００１２】
そして、光ディスク装置において、光ディスクはスピンドルモーターによって回転駆動されるターンテーブル上に載置されて回転駆動されるが、光ディスク自体の反りやターンテーブルへの載置状態及び機械的な誤差に起因して光ディスクに傾きが発生する。光ディスクが傾くと光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸の傾きが最適な状態からずれることになる。
【００１３】
光ディスクに記録されている信号の高密度化に伴い前述した光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸のずれが大きな問題になるため、最近の光ピックアップ装置では光ディスクの信号面に対するレーザー光の光軸の傾きを調整する動作、所謂チルト制御動作を行うことが出来るチルトコイルを備えたものが開発されている。
【００１４】
また、前述した特許文献１に記載された技術によってＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うための光ピックアップ装置を製造することは出来る。しかしながら、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面と信号記録層との間にあるカバー層の厚み等から発生する球面収差やコマ収差と呼ばれる収差が発生し、信号の再生動作や記録動作が正常に行えないという問題があり、斯かる問題を解決する技術が開発されている。(特許文献２参照。)
【特許文献１】特開２００６−１７２６０５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２に記載されている技術によれば、球面収差やコマ収差を補正することが出来るものの斯かる技術では両収差を補正する収差補正素子をレーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズに導く光路内に設け、しかもコマ収差を補正するためには前記収差補正素子を２軸方向へ変位させように構成する必要があるので、光学系構造の複雑化を避けることが困難になり、精度が要求される光ピックアップ装置には適していないという問題がある。
【００１６】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光ピックアップ装置は、対物レンズを光ディスクの面方向へ変位せしめるフォーカスコイル、対物レンズを光ディスクの径方向へ変位せしめるトラッキングコイル及び光ディスクの面に対する光軸の傾きを補正するチルトコイルと、使用する光ディスクに応じて対物レンズの開口数を変更する開口制限素子と、レーザーダイオードから放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズに入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子とを設け、前記開口制限素子及びレーザー光路制御素子による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイルの駆動制御動作によりコマ収差を補正するように構成されている。
【００１８】
また、本発明は、レーザー光路制御素子を光軸方向へ変位させることにより球面収差を補正するように構成されている。
【００１９】
そして、本発明は、チルトコイルへ供給される駆動信号を対物レンズの変位量に応じて生成するように構成されている。
【００２０】
また、本発明は、対物レンズの変位量をトラッキングコイルに供給される駆動信号から検出するように構成されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、光ディスクの信号面に対する光軸の傾きを補正するべく設けられているチルトコイルを利用してコマ収差を補正するようにしたので、レーザー光の入射面からの距離が異なる位置に信号記録層が設けられている規格が異なる光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を対物レンズの開口数を変更することによって行うように構成された光ピックアップ装置の光学構成を簡素化することが出来る。
【００２２】
それ故、本発明によれば、光ピックアップ装置の信号再生特性や信号記録特性を向上させることが出来るだけでなく、安価にて光ピックアップ装置を製造することが出来る。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図、図３は本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【００２４】
図１には、本発明の動作に必要な光学部品のみを記載しており、メインビームである０次光、サブビームである＋1次光及び−１次光を生成する回折格子やレーザー光の位相を変更する１／４波長板等は省略した。
【００２５】
同図において、１は波長が４０５ｎｍの青色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は該レーザーダイオード１から放射される発散光であるレーザー光が入射されるコリメータレンズであり、入射される発散光を平行光に変更する作用を成すものである。３は前記コリメータレンズ２から出射される平行光であるレーザー光が入射される偏向ビームスプリッタであり、前記コリメータレンズ２側から入射されるレーザー光を透過させるとともに後述するように光ディスクＤから反射されて戻ってくる戻り光を反射させる反射膜３ａが形成されている。
【００２６】
４は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａを透過したレーザー光の光路内に設けられているとともにディスク切換動作によりレーザー光の光軸方向、即ち図において矢印Ａ及びＢ方向に変位し、入射される平行光であるレーザー光の後述する対物レンズへの入射角度を変更する作用を成すレーザー光路制御素子であり、光ディスクＤのカバー層によって生成される球面収差を補正する作用を有するとともにディスク切換兼収差補正用コイル５によって光軸方向へ変位せしめられるように構成されている。
【００２７】
６は前記レーザー光路制御素子４を透過したレーザー光が入射される位置に設けられているとともに該入射されるレーザー光を対物レンズ方向に反射させる立ち上げミラー、７は前記立ち上げミラー６から反射されたレーザー光が入射される対物レンズであり、光ディスクＤの信号記録層にレーザー光をスポットとして合焦させる作用を成すものである。
【００２８】
８は前記立ち上げミラー６から反射されて前記対物レンズ７に入射されるレーザー光の
光路内に配置されているとともに該対物レンズの開口数を使用される光ディスクＤに対応させて変更する開口制限素子であり、液晶を利用することによって容易に構成することは出来る。斯かる液晶を利用した開口制限素子は周知であり、その説明は省略する。
【００２９】
斯かる構成において、レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、コリメータレンズ２、偏光ビームスプリッタ３、レーザー光路制御素子４、立ち上げミラー６及び開口制限素子８を介して対物レンズ７に入射された後、該対物レンズ７の合焦動作によって光ディスクＤの信号記録層にスポットとして照射されるが、該信号記録層に照射されたレーザー光は戻り光として反射されることになる。
【００３０】
光ディスクＤの信号記録層から反射された戻り光は、対物レンズ７、開口制限素子８、立ち上げミラー６及びレーザー光路制御素子４を介して偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される戻り光は、１／４波長板による位相変更動作によって偏光されたレーザー光に変更されている。従って、前記反射膜３ａを透過することはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして反射される。
【００３１】
９は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａにて反射された制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１０に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃを集光させて照射させる作用を成すものである。前記検出器１０には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うための信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うための信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【００３２】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ７は、光ピックアップ装置の基台に４本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向への変位及び光ディスクＤの径方向への変位を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。
【００３３】
１１は前記対物レンズ７が固定されているレンズ保持枠に設けられているフォーカスコイルであり、基台に固定されている磁石との協働によって対物レンズ７を光ディスクＤの信号面に対して垂直方向へ変位させる作用を有している。１２は前記対物レンズ７が固定されている支持枠に設けられているトラッキングコイルであり、基台に固定されている磁石との協働によって対物レンズ７を光ディスクＤの径方向へ変位させる作用を有している。
【００３４】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、対物レンズ７の光軸の光ディスクＤの信号面に対する角度を調整することが出来るチルト調整機能が組み込まれており、１３は斯かるチルトを調整するチルトコイルである。
【００３５】
前述したフォーカスコイル１１、トラッキングコイル１２及びチルトコイル１３が組み込まれた光ピックアップ装置の構成及び各コイルの駆動動作によるフォーカシング制御動作、トラッキング制御動作及びチルト制御動作は周知であり、その説明は省略する。
【００３６】
１４は前記光検出器１０を構成するメインビームを受光するセンサーから光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に対応して得られる信号であるＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成回路、１５はメインビームを受光するセンサーからレーザー光
の合焦動作に応じて得られる信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成回路、１６はサブビームを受光するセンサーからレーザー光のトラッキング動作に応じて得られる信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成回路である。
【００３７】
１７は前記ＲＦ信号生成回路１４、フォーカスエラー信号生成回路１５及びトラッキングエラー信号生成回路１６等から得られる信号に基づいて光ピックアップ装置の各種の制御動作を行う制御回路である。１８は前記フォーカスエラー信号生成回路１５から生成されて入力されるフォーカスエラー信号に基づいて前記制御回路１７から出力されるフォーカス制御信号が入力されるフォーカスコイル駆動回路であり、前記フォーカスコイル１１に駆動信号を供給するように構成されている。１９は前記トラッキングエラー信号生成回路１６から生成されて入力されるトラッキングエラー信号に基づいて前記制御回路１７から出力されるトラッキング制御信号が入力されるトラッキングコイル駆動回路であり、前記トラッキングコイル１２に駆動信号を供給するように構成されている。
【００３８】
２０は光ディスクＤがターンテーブル(図示せず)に載置されたとき、光ディスクＤの基準面に対する傾きを検出するディスク傾き検出回路である。斯かるディスク傾き検出回路２０による検出動作としては、例えば光ピックアップ装置を光ディスクＤの内周側から外周側へ移動させ、その間に行われるフォーカス制御動作に伴って変化するフォーカスコイル１１へ供給される直流電圧の変化を利用することが出来る。即ち、光ディスクＤが傾斜している場合には、光ピックアップ装置が内周側から外周側へ移動するに伴って対物レンズ７と光ディスクＤの信号記録層との間の距離が変化し、その変化を補正するべく対物レンズ７を光ディスクＤの信号面方向に対して垂直方向へ変位させるための直流駆動信号の変化度を測定することによって光ディスクＤの傾きの度合いを認識することが出来る。
【００３９】
また、光ディスクＤの信号面に光を照射させるための傾き検出用の発光ダイオードを設け、該発光ダイオードから光ディスクＤの信号面に照射された光の反射角の変化等を利用して光ディスクＤの傾きを検出するようにすることも出来る。斯かる技術は、周知であるので、その説明は省略する。
【００４０】
２１は使用する光ディスクＤの種類に応じて前記レーザー光路制御素子４を各光ディスクＤに適した位置に変位させるべく前記ディスク切換兼収差補正用コイル５に駆動信号を供給するディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路であり、前記制御回路１７から出力さる駆動制御信号に基づいて駆動信号を出力するように構成されている。２２は使用する光ディスクＤの種類に応じて前記開口制限素子８を各光ディスクＤに適した開口数にする状態に切り換えるべく駆動信号を供給する開口制限素子駆動回路であり、前記制御回路１７から出力さる駆動制御信号に基づいて駆動信号を出力するように構成されている。
【００４１】
前述したように前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１及び開口制限素子駆動回路２２は、使用する光ディスクＤに応じて各光ディスクＤに適した状態になるように切り換えられる。例えば、光ディスクＤがＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクの場合には、図２に示すように信号記録層Ｌ１の上面に設けられている保護層であるカバー層Ｃ１の厚さは０．１ｍｍと薄く、前記レーザー光路制御素子４はレーザー光Ｌｂが対物レンズ８に対して平行光として入射される位置に前記ディスク切換兼収差補正用コイル５の駆動動作によって変位保持される。また、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数が０．８５になるように開口制限素子駆動回路２２の駆動動作によって保持される。
【００４２】
そして、光ディスクＤがＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクである第２光ディスクの場合には、図３に示すように信号記録層Ｌ２の上面に設けられている保護層であるカバー層Ｃ２
の厚さは０．６ｍｍと厚く、前記レーザー光路制御素子４はレーザー光Ｌｈが対物レンズ８に対して発散光として入射される位置に前記ディスク切換兼収差補正用コイル５の駆動動作によって変位保持される。また、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数が０．６５になるように開口制限素子駆動回路２２の駆動動作によって保持される。
【００４３】
前記レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８を光ディスクＤの種類に応じて切り換え制御することによって図２及び図３に示すように各光ディスクＤの信号記録層Ｌ１及びＬ２にレーザー光を合焦させることが出来る。尚、使用される光ディスクＤの種類を判別する方法としては、例えば対物レンズ７を光ディスクＤの信号面方向へ変位させる場合にフォーカスエラー信号生成回路１５から得られるフォーカスエラー信号を利用する方法があるが、斯かる方法は周知であり、その説明は省略する。
【００４４】
２３は前記トラッキングコイル駆動回路１９から前記トラッキングコイル１２へ供給される駆動信号から対物レンズ７の変位量、即ち光ピックアップ装置を構成する基台に対する対物レンズ７の変位量を検出する対物レンズ変位量検出回路である。光ディスクＤの信号記録層に設けられている信号トラックは渦巻き状に形成されており、レーザースポットを前記信号トラックに追従させるためには、対物レンズ７を光ディスクＤの径方向へ変位させる必要がある。
【００４５】
前記対物レンズ７を光ディスクＤの径方向である外周方向へ変位させる動作は、トラキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号の直流電圧を次第に大きくすることによって行われる。従って、この直流電圧の大きさを検出することによって対物レンズ７の基台に対する変位量を認識することが出来る。
【００４６】
光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生するコマ収差は、対物レンズ７の変位量と比例する関係にあることが知られている。本発明は、斯かる点に着目して成されたものであり、２４は前記対物レンズ変位量検出回路２３にて検出された対物レンズ７の変位量に応じてコマ収差を補正するために適した補正データが記憶されているコマ収差補正データメモリー回路である。即ち、前記コマ収差補正データメモリー回路２４には、対物レンズ７の変位に起因して発生するコマ収差を補正するために適したチルト補正動作を行うデータが記憶されている。
【００４７】
２５は前記ディスク傾き検出回路２０から得られる信号とコマ収差補正データメモリー回路２４から得られる信号に基づいて制御回路１７から出力される制御信号が入力されるチルト制御信号生成回路であり、チルト制御動作を行うためのチルト制御信号を出力するように構成されている。２６は前記チルト制御信号生成回路２５から出力されるチルト制御信号が入力されるチルトコイル駆動回路であり、前記チルトコイル１３に駆動信号を供給するように構成されている。
【００４８】
光ディスクＤがターンテーブル上に載置されると、光ディスクＤの種類を認識するための動作が行われる。光ディスクＤが第１光ディスクであると認識されると、制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００４９】
斯かる信号が前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に入力されると、該ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１からディスク切換兼収差補正用コイル５に対して駆動信号が出力される。その結果、レーザー光路制御素子４が矢印Ｂ方向である第１光ディスク用動作位置に変位せしめられる。図２は斯かる第１光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４が移動せしめられた状態を示すものであり、レーザー光Ｌｂが対物レンズ７に対して平行光として入射される。
【００５０】
光ディスクＤが第１光ディスクであると認識されると、前述したように前記制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力されるが、このとき開口制限素子駆動回路２２に対しても第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００５１】
斯かる信号が前記開口制限素子駆動回路２２に入力されると、該開口制限素子駆動回路２２から開口制限素子８に対して駆動信号が出力される。その結果、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数を０．８５に制限する状態になる。
【００５２】
図２に示した状態は、レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８が第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１光ディスク用動作位置及び開口制限位置にある状態を示すものであり、レーザー光のスポットを信号記録層Ｌ１に合焦させることが出来る。斯かる状態にあるとき、光検出器１０から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号生成回路１５から生成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号生成回路１６から生成されるトラッキングエラー信号が制御回路１７に入力されるので、フォーカスコイル１１による対物レンズ７の光ディスクＤの信号面方向への変位動作及びトラッキングコイル１２による対物レンズ７の光ディスクＤの径方向への変位動作が行われる。
【００５３】
従って、光ピックアップ装置のフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が行われて光ディスクＤの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。斯かる再生信号は、ＲＦ信号生成回路１４から生成されるＲＦ信号を復調することによって情報データとして得られる。
【００５４】
前述したように信号記録層Ｌ１に記録されている信号を読み出すために適した第１光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４は、移動せしめられるが、斯かる第１光ディスク用動作位置は球面収差が最も少なくなる位置になるように設定されている。斯かる位置の設定動作は、再生信号に含まれるジッタ値が最適な値になる位置、ＲＦ信号のレベルが最大になる位置、またはトラッキングエラー信号のレベルが最大になる位置になるように設定すれば良い。
【００５５】
前述した調整動作を行うことによって対物レンズ７に入射されて光ディスクＤの信号記録層Ｌ１に照射されるレーザー光のスポットに現れる球面収差を最も抑えることが出来るが、対物レンズ７が径方向に変位することによってコマ収差が発生することになる。対物レンズ７が径方向へ変位すると、トラッキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号に含まれる直流電圧の値が変化するので、対物レンズ変位量検出回路２３がその直流電圧値を検出することによって対物レンズ７の変位量を検出する動作が行われる。
【００５６】
前記対物レンズ変位量検出回路２３による検出動作が行われると、その検出出力がコマ収差補正データメモリー回路２４に入力される。その結果、前記コマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されているデータに基づいて、対物レンズの変位量に適したコマ収差を補正するためのコマ収差補正用チルト制御信号が制御回路１７に対して出力される。
【００５７】
前記制御回路１７に前記コマ収差補正データメモリー回路２４からのコマ収差補正用チルト制御信号が入力されると、ディスク傾き検出回路２０によって前もって検出されていたディスクの傾きに対応してチルト調整を行うために設定された信号と前記コマ収差補正用チルト制御信号とを加算した制御信号が、チルト制御信号生成回路２５に入力される。
【００５８】
斯かる制御信号がチルト制御信号生成回路２５に入力されると、該チルト制御信号生成回路２５からチルトコイル駆動回路２６に対してチルト制御信号が出力される。斯かるチルト制御信号が前記チルトコイル駆動回路２６に入力されると、該チルトコイル駆動回路２６からチルトコイル１３に対して駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がチルトコイル１３に供給されると、該チルトコイル１３によって対物レンズ７の光ディスクＤの信号面に対する光軸を変更するための動作、即ちチルト調整動作が行われる。斯かるチルト制御動作を行うことによってコマ収差を抑えることが出来る。
【００５９】
前述した動作は、光ディスクＤが第１光ディスクの場合の説明であるが、次に第２光ディスクの場合の動作について説明する。
【００６０】
光ディスクＤが第２光ディスクであると認識されると、制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００６１】
斯かる信号が前記ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に入力されると、該ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１からディスク切換兼収差補正用コイル５に対して駆動信号が出力される。その結果、レーザー光路制御素子４が矢印Ａ方向である第２光ディスク用の第２光ディスク用動作位置に変位せしめられる。図３は斯かる第２光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４が移動せしめられた状態を示すものであり、レーザー光Ｌｈが対物レンズ８に対して発散光として入射される。
【００６２】
光ディスクＤが第２光ディスクであると認識されると、前述したように前記制御回路１７からディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路２１に該第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力されるが、このとき開口制限素子駆動回路２２に対しても第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うための状態にするための信号が出力される。
【００６３】
斯かる信号が前記開口制限素子駆動回路２２に入力されると、該開口制限素子駆動回路２２から開口制限素子８に対して駆動信号が出力される。その結果、前記開口制限素子８は、対物レンズ７の開口数を０．６５に制限する状態になる。
【００６４】
図３に示した状態は、レーザー光路制御素子４及び開口制限素子８が第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第２光ディスク用動作位置及び開口制限位置にある状態を示すものであり、レーザー光のスポットを信号記録層Ｌ２に合焦させることが出来る。斯かる状態にあるとき、光検出器１０から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号生成回路１５から生成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号生成回路１６から生成されるトラッキングエラー信号が制御回路１７に入力されるので、フォーカスコイル１１による対物レンズ７の光ディスクＤの信号面方向への変位動作及びトラッキングコイル１２による対物レンズ７の光ディスクＤの径方向への変位動作が行われる。
【００６５】
従って、光ピックアップ装置のフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が行われて光ディスクＤの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。斯かる再生信号は、ＲＦ信号生成回路１４から生成されるＲＦ信号を復調することによって情報データとして得られる。
【００６６】
前述したように信号記録層Ｌ２に記録されている信号を読み出すために適した第２光ディスク用動作位置にレーザー光路制御素子４は、移動せしめられるが、斯かる第２光ディ
スク用動作位置は球面収差が最も少なくなる位置になるように設定されている。斯かる位置の設定動作は、再生信号に含まれるジッタ値が最適な値になる位置、ＲＦ信号のレベルが最大になる位置、またはトラッキングエラー信号のレベルが最大になる位置になるように設定すれば良い。
【００６７】
前述した調整動作を行うことによって対物レンズ７に入射されて光ディスクＤの信号記録層Ｌ２に照射されるレーザー光のスポットに現れる球面収差を最も抑えることが出来るが、対物レンズ７が径方向に変位することによってコマ収差が発生することになる。対物レンズ７が径方向へ変位すると、トラッキングコイル駆動回路１９からトラッキングコイル１２に供給される駆動信号に含まれる直流電圧の値が変化するので、対物レンズ変位量検出回路２３がその直流電圧値を検出することによって対物レンズ７の変位量を検出する動作が行われる。
【００６８】
前記対物レンズ変位量検出回路２３による検出動作が行われると、その検出出力がコマ収差補正データメモリー回路２４に入力される。その結果、前記コマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されているデータに基づいて、対物レンズの変位量に適したコマ収差を補正するためのコマ収差補正用チルト制御信号が制御回路１７に対して出力される。
【００６９】
前記制御回路１７に前記コマ収差補正データメモリー回路２４からのコマ収差補正用チルト制御信号が入力されると、ディスク傾き検出回路２０によって前もって検出されていたディスクの傾きに対応してチルト調整を行うために設定された信号と前記コマ収差補正用チルト制御信号とを加算した制御信号が、チルト制御信号生成回路２５に入力される。
【００７０】
斯かる制御信号がチルト制御信号生成回路２５に入力されると、該チルト制御信号生成回路２５からチルトコイル駆動回路２６に対してチルト制御信号が出力される。斯かるチルト制御信号が前記チルトコイル駆動回路２６に入力されると、該チルトコイル駆動回路２６からチルトコイル１３に対して駆動信号が供給される。斯かる駆動信号がチルトコイル１３に供給されると、該チルトコイル１３によって対物レンズ７の光ディスクＤの信号面に対する光軸を変更するための動作、即ちチルト調整動作が行われる。斯かるチルト制御動作を行うことによってコマ収差を抑えることが出来る。
【００７１】
尚、第１光ディスク及び第２光ディスクにおいて発生するコマ収差の大きさと対物レンズの変位量との関係が両光ディスクとの間で相違するので、各光ディスクのコマ収差を補正するために適した補正データがコマ収差補正データメモリー回路２４に記憶されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置におけるレーザー光と光ディスクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ レーザーダイオード
３ 偏光ビームスプリッタ
４ レーザー光路制御素子
７ 対物レンズ
８ 開口制限素子
１０ 光検出器
１３ チルトコイル
１７ 制御回路
２０ ディスク傾き検出回路
２１ ディスク切換兼収差補正用コイル駆動回路
２２ 開口制限素子駆動回路
２３ 対物レンズ変位量検出回路
２４ コマ収差補正データメモリー回路
２５ チルト制御信号生成回路
２６ チルトコイル駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光の入射面からの距離が異なる位置に信号記録層が設けられている第１光ディスク及び第２光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を対物レンズの開口数を変更することによって行うことが出来るように構成されているとともに対物レンズを光ディスクの面方向へ変位せしめるフォーカスコイル、対物レンズを光ディスクの径方向へ変位せしめるトラッキングコイル及び光ディスクの面に対する光軸の傾きを補正するチルトコイルを備えた光ピックアップ装置であり、使用する光ディスクに応じて対物レンズの開口数を変更する開口制限素子と、レーザーダイオードから放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズに入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子とを設け、前記開口制限素子及びレーザー光路制御素子による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイルの駆動制御動作によりコマ収差を補正するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザー光路制御素子を光軸方向へ変位させることにより球面収差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
チルトコイルへ供給される駆動信号を対物レンズの変位量に応じて生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
対物レンズの変位量をトラッキングコイルに供給される駆動信号から検出するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１】
レーザー光の入射面からの距離が異なる位置に信号記録層が設けられている第１光ディスク及び第２光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を対物レンズの開口数を変更することによって行うことが出来るように構成されているとともに対物レンズを光ディスクの面方向へ変位せしめるフォーカスコイル、対物レンズを光ディスクの径方向へ変位せしめるトラッキングコイル及び光ディスクの面に対する光軸の傾きを補正するチルトコイルを備えた光ピックアップ装置であり、使用する光ディスクに応じて対物レンズの開口数を変更する開口制限素子と、レーザーダイオードから放射されるレーザー光の光路内に設けられているとともに前記対物レンズに入射されるレーザー光の入射角度を変更するべく設けられているレーザー光路制御素子とを設け、前記開口制限素子及びレーザー光路制御素子による開口数変更動作及び入射角度変更動作により各光ディスクに設けられている信号記録層への合焦動作を行うとともにチルトコイルの駆動制御動作によりコマ収差を補正するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザー光路制御素子を光軸方向へ変位させることにより球面収差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
チルトコイルへ供給される駆動信号を対物レンズの変位量に応じて生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
対物レンズの変位量をトラッキングコイルに供給される駆動信号から検出するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−９７６６１（Ｐ２００８−９７６６１Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７４７６８（Ｐ２００６−２７４７６８）
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
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